§ 22. Паспорт буровзрывных работ

Паспорт буровзрывных работ является необходимым докумен­том, дающим право на их выполнение. Без утвержденного паспор­та разрешается вести лишь взрывание глыб породы, доводить сечение выработки до необходимых размеров, а также осуществ­лять опытные взрывы для совершенствования паспорта буровзрыв­ных работ. В паспорте указывают порядок производства взрывных работ шпуровым методом. В нем содержится схема расположения

60

шпуров, имеются данные о числе и диаметре шпуров, глубине и угле их наклона, типе ВВ н величине зарядов, числе серий одно­временно взрываемых зарядов и последовательности их взрыва­ния, величине радиуса зоны, опасной по разлету кусков породы. В паспорте указывается место укрытия взрывника и рабочих во время взрыва, время проветривания забоя, длина забойки каждо­го шпура и необходимое количество забоечного материала, а так­же расположение постов оцепления.

Паспорт составляется по установленной форме начальником участка и утверждается главным инженером или начальником шахты. С паспортом буровзрывных работ должны быть ознаком­лены все рабочие и лица технического надзора, связанные с веде­нием буровзрывных работ в данной выработке. При изменении горно-геологических условий паспорт должен пересматриваться. Взрывниками в шахтах могут быть лица не моложе 19 лет, с об­разованием не ниже семи классов и стажем работы не менее одного года, а в шахтах, опасных по газу и пыли,— лица не моло­же 22 лет, с образованием не ниже семи классов и стажем работы в подготовительных или очистных выработках не менее двух лет. Для получения «Единой книжки мастера-взрывника» необходим стаж паботы не менее трех лет. При проведении взрывных работ двумя и более взрывниками назначается бригадир.

§ 23. Бурение шпуров и скважин

Под шпуром подразумевается цилиндрическая полость в гор­ной породе, имеющая глубину до 5 м и диаметр до 75 мм, пред­назначенная для размещения зарядов ВВ и других целей.

Скважиной называется горная выработка_ цилиндрической формы, глубиной более 5 м и диаметром более 75 мм, пройденная в горной породе или полезном ископаемом для разных целей.

Бурение шпуров и скважин может производиться разными спо­собами: механическим, термическим и др. В условиях подземной разработки угольных месторождений механический способ являет­ся основным. Он подразделяется на вращательный, ударный (ударно-поворотный и ударно-канатный), ударно-вращательный и

вращательно-ударный.

Вращательное бурение шпуров производится по уг­лю, а также породам мягким и средней крепости. Сущность вра­щательного бурения состоит в том, что под действием статического осевого усилия лезвие резца вдавливается в породу и одновремен­но с этим под действием окружного усилия резец скалывает слой породы в.виде стружки. Разрушенную бурением породу выдают из забоя шпура с помощью либо витой буровой штанги, либо воды.

Вращательное бурение производится бурильной машиной вра­щательного действия — сверлами.

61

По роду потребляемой энергии сверла подразделяются на электрические, пневматические и гидравлические. Они характери­зуются толщиной снимаемой стружки, силой подачи, крутящим

моментом и мощностью электродвигателя. Все электросверла вы­пускаются во взрывобезопасном исполнении, они могут применять­ся в шахтах, опасных по газу или пыли. Электроэнергию подводят к электросверлам по гибкому четырехжилыюму кабелю. Одна из жил служит для заземления корпуса электросверла путем присое­динения его к заземляющей сети. Для обеспечения безопасности рукоятка электросверла изолирована слоем резины. В мягких уг­лях бурение ведут стальными резцами, а для бурения крепких углей резцы армируют пластинами из твердых сплавов.

Э лектросверла в зависи­мости от массы и спосо- ' ба установки в забое раз­деляют на ручные и колон­ковые.

Ручные электросверла выпускают различных ти­пов: СЭР-19М (рис. 32), ЭР-18ДМ, ЭР-МДМ, ЭРП-18ДМ, ЭР-14Д-2М, ЭР-18Д-2М, ЭРП-18Д-2М и др.

Рис. 32. Ручное электрическое сверло СЭР-19М:

/ — патрон шпинделя; 2 — рукоятка; 3 — алюминиевый ребристый корпус; 4 — ввод электрокабеля

Ручные электросверла имеют массу 12—24 кг, мощность электродвигателя 1 —1,4 кВт, частоту враще­ния шпинделя при бурении по углю 500—740 об/мин и по породе 330—350 об/мин. Для бурения шпуров на глубину 1,8—2 м без смены буровых штанг применяют­ся длинноходовые податчи-ки, которые перемещают сверло с инструментом по неподвижным направляющим. Приме­нение длинноходовых податчиков электросверл увеличивает (за счет сокращения времени на смену буров) производительность труда в 1,5—2 раза по сравнению с использованием ручных электросверл, снижает утомляемость рабочего и повышает без­опасность работ.

Колонковые электросверла применяют для бурения горизон­тальных и наклонных шпуров в породах средней крепости. Элект­росверла монтируют на колонке, которую распирают между поч­вой и кровлей. Распорная колонка состоит из двух трубчатых рам. Верхняя рама входит в нижнюю и закрепляется в ней двумя штырями. Верхнюю раму упирают в кровлю выработки, нижнюю раму — з почву. Электросверла могут укрепляться также на рас­порных трубах и манипуляторах погрузочных машин. Колонковые электросверла выпускают двух типов: с механической и гидрав­лической подачей. К первым относятся ЭБК-2М и СЭК-1, ко вто­рым—ЭСГП-4, ЭБГ-1 и ЭБГП-1.

Ударно-поворотное бурение шпуров. Сущность этого способа бурения состоит в следующем. При ударе поршня бурильной машины по хвостовику бура его лезвие, имеющее кли­новидную форму, внедряется в породу, оставляя в ней углубления. После каждого удара лезвие выходит из породы и поворачивается вокруг оси бура на 10—15°. При последующих ударах происходит смятие и скалывание породы по всей площади шпурового забоя. Буровая мелочь удаляется из шпура с помощью воды или сжа­того воздуха.

Бурение шпуров по породам средней крепости и крепким при проведении горизонтальных и наклонных выработок, а также бу­рение шпуров по породам различной крепости при проходке вер­тикальных стволов осуществляется машинами ударно-поворотного действия.

Эти машины приводятся в действие сжатым воздухом, их на­зывают пневматическими бурильными молотками или перфорато­рами.

Машина ударно-поворотного действия представляет собой одно­цилиндровый двигатель, в котором поршень под действием сжа­того воздуха совершает в цилиндре поступательно-возвратные движения и наносит удары по хвостовику бура. Бурильная машина снабжена воздухораспределительным механизмом, обеспечиваю­щим попеременное поступление сжатого воздуха в переднюю и заднюю части цилиндра. Воздухораспределительный механизм состоит из двух частей — золотниковой и клапанной. Бурильная машина снабжена поворотным механизмом, обеспечивающим вра­щение бура после каждого удара поршня по хвостовику.

В зависимости от условий эксплуатации и массы пневматиче­ские бурильные машины разделяются на три группы: ручные (массой от 10 до 30 кг), колонковые (массой от 40 до 60 кг) и телескопные (массой от 30 до 50 кг).

По частоте ударов бурильные машины делятся на обычные (с числом ударов до 2000 в 1 мин) и быстроударные (с числом ударов более 2000 в 1 мин), по способу очистки шпура от буровой мелочи — с осевой промывкой и продувкой, с боковой промывкой и с центральным пылеотсосом сжатым воздухом.

Ручные бурильные машины предназначены главным образом для бурения вертикальных и наклонных шпуров. При бурении горизонтальных шпуров применяют специальные устройства для поддержания машины во время работы и уменьшения утомляемо­сти бурильщика.

Для удобства работы бурильными машинами применяют спе­циальные установочные средства: колонки, пневмоподдержки, манипуляторы, автоподатчики и бурильные установки.

Бурильные установки представляют собой передвижной устано-вочно-подающий механизм, на котором установлены два — пять несъемных манипуляторов с перфораторами. Бурильные установки могут быть как на колесном, так и гусеничном ходу. Применение бурильных установок позволяет сократить время, затрачиваемое

62

63

64

на бурение шпуров, а также использовать более тяжелые, чем при ручном бурении, типы бурильных машин, обеспечивающих бурение шпуров большей глубины и с большей скоростью. Одной бурильной установкой можно обслужить несколько забоев. При­менение бурильных установок дает значительный эффект при проведении протяженных выработок большого поперечного сече­ния (10 м² и более).

Рис. 33. Буровой инструмент

Буровой инструмент для ударно-поворотного бурения. Исполнительным органом бурильных молотков является бур, при­меняемый в бурильных машинах. Бур состоит из буровой коронки 1 (рис. 33,а), которая непосредственно разрушает породу, штан­ги 2, буртика 3 и хвостовика 4, который вставляют во втулку бурильной машины. Буры делают сплошными (см. рис. 33, а) с закаленной коронкой и с коронкой, армированной пластинками

65

твердого сплава, а также составными (рис. 33,6) со съемной закаленной коронкой и со съемной коронкой, армированной твер­дым сплавом. Применение съемных коронок позволяет уменьшить

3 Зак. 123

расход буровой стали, увеличить производительность труда, упрос­тить снабжение бурами, так как в забой доставляют только одни коронки.

Для бурения различных горных пород разработано большое число форм буровых коронок (рис. 33,в)—однодолотчатых, двух-долотчатых, крестовых, а также типов буровых штанг.

При ударно-канатном бурении буровой снаряд нано­сит удары по забою скважины и разрушает лезвием долота поро­ду. Буровой снаряд состоит из долота, штанги и канатного замка. При подъеме бурового снаряда и поворачивании его на некоторый угол (15—60°) происходит разрушение породы по всей площади забоя.

Ударно-вращательное бурение шпуров. Сущность этого способа бурения состоит в том, что поршень-боек наносит удары по непрерывно вращающемуся буру, который находится под осевым давлением. Этот способ характеризуется высокой ско­ростью бурения даже в очень крепких породах. Ударно-враща­тельное бурение шпуров производится в настоящее время высо­копроизводительными бурильными машинами ударно-вращатель­ного действия. В последних соединены два принципа разрушения горных пород: ударный и вращательный. Для этих машин харак­терно независимое вращение буровой штанги и нанесение по ней ударов с определенной частотой и энергией. Основными узлами буровых машин ударно-вращательного действия являются удар­ный механизм и вращатель, объединенные в одном корпусе.

Самоходная бурильная установка СБУ-2М (рис. 34) предназ­начена для бурения шпуров в горизонтальных выработках высотой от 2 до 5 м в породах крепостью до 12. Бурильная установка состоит из следующих основных узлов: двух бурильных машин ударно-вращательного действия 1, двух манипуляторов 2, левой и правой верхних тележек 3, пульта управления 4, гусеничного хода 5 и левой и правой станин 6-

Машиностроительными заводами серийно выпускаются буриль­ные установки КБМ-3, БУЭ-1, БУЭ-3, БЕГ-2 и др.